CN115651503A - 一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法，属于毛竹集成材技术领域，先利用环氧树脂制备改性环氧树脂，提高了涂层基底对基材的附着力问题，再加入其他原料混合，制得耐光老化涂层，综合以上的步骤，不仅提高了耐光老化涂层的附着力问题，也提高耐光老化涂层的韧性，提高耐水性和耐冲击性，在使用中涂层不易脱落，不容易被破坏，延长基材的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及毛竹集成材技术领域，尤其涉一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法。
背景技术
毛竹材是一种可持续利用的高分子生态环境材料，毛竹材具有高韧性、可塑性强和高硬度的优点，在现代工艺的处理下，其耐用性已经得到极大提高，可与木材相媲美。近年来，毛竹制产品的应用领域越来越广，应用地点也从室内扩大到室外。户外用毛竹材在使用过程中受太阳光中紫外线照射而引起的聚合物分子链断裂以及化学结构变化叫做光降解，由光降解引起的材料在微观构造、表面物理性能、颜色及化学的变化叫光老化现象，这种现象影响竹材及其制品使用寿命。因此，改善竹材的耐光老化性能是研究的一个重要方向。
目前，对毛竹集成材进行耐光老化处理的方法主要是通过涂覆紫外光固化涂层屏蔽紫外线，一般的紫外光固化涂层不含有机溶剂或惰性稀释剂，固化时不需加热，具有对环境污染少，能耗低、效率高、化学稳定性好、适用性好等特点。表面涂层能帮助木材抵抗环境损伤、缓解光老化，但广泛使用的紫外光固化涂料如聚氨酯等由于抵抗紫外线能力较弱而无法长效发挥其改善木材耐光老化性能的作用，长期暴露在户外环境，尤其紫外线强光中，木质基材涂层易发生界面失效、涂料粉化等问题，使得毛竹集成材外观、使用质量等大幅折损。
目前常采用环氧树脂作为涂层基底制备耐光老化涂层，但是以环氧树脂为原料制备的耐光老化涂层存在的关键问题是与基材的附着力不强。涂层在基材上的附着力关系到涂层的使用性能和使用寿命，以及对基材的保护作用。附着力是各种力共同作用的结果，基材表面的粗糙程度，基材本身的材料性质等都与涂层的附着力有关，这导致时间长后涂层会从基材表面脱落，而良好的附着力是涂层获得良好户外耐光老化性能的前提，因此需要制备一种新型的耐光老化涂层，以解决涂层与基材之间附着力不强导致涂层脱落的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法，以提高耐光老化涂层的附着力不强，涂层易脱落问题。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明制备的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，包括以下原料：
15-17质量份耐光老化涂料、2-5质量份的质量分数为30％的氢氧化钠溶液、0.05-0.14质量份聚乙烯醇缩丁醛、0.1-0.2质量份乙烯基三甲氧基硅烷。
进一步，所述耐光老化涂料包括以下原料：60-70质量份改性环氧树脂、0.2-0.7质量份纳米氧化锌粉末、1-3质量份2，4-二羟基二苯甲酮、3-5质量份茶多酚、0.5-2.1质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3-8质量份聚乙二醇、6-12质量份2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、0.7-1.2质量份聚醚硅氧烷、0.1-0.6质量份纤维素醚、1-5质量份硅烷偶联剂KH570。
进一步，所述改性环氧树脂包括以下原料：40-80质量份的环氧树脂、2-4质量份十二烷酸、0.1-0.4质量份三苯基膦、10-14质量份十二氨基苯磺酸、10-14质量份丙烯酸、1-4质量份石墨烯。
一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其制备步骤为：
(1)将毛竹集成材的表面打磨光滑后用去离子水和丙酮依次冲洗木材表面2-3次，冷风吹干备用，得到清洗后的毛竹集成材，通过处理毛竹集成材的表面，表面打磨去除凹凸不平的地方，避免后续涂料涂覆不均匀，进而增大材料表面与涂料的相容性；
(2)混合质量分数30％的氢氧化钠溶液、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，刷涂在清洗后的毛竹集成材表面，然后在120-140℃下干燥30-40min后，取出再次刷涂、干燥，刷涂-干燥过程重复2-3次，毛竹集成材初步处理后表面形成耐光老化涂层的基层；
使用氢氧化钠溶液刷涂在集成材表面，使集成材表面的酯基和氢氧化钠反应，增强表面的润湿性，氢氧化钠的加入能够使聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基快速渗透在其中，改变木材表面的表面张力，使得后续涂料容易和环氧树脂通过化学键结合，进而使得耐光老化涂层更好地复合在材料的表面；
(3)称取改性环氧树脂、2，4-二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH570和水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料；
改性环氧树脂与2，4-二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、纤维素醚等结合制备成耐光老化涂层。三羟甲基丙烷三丙烯酸酯改善纤维表面过强的光学反射；2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮能在紫外光区吸收一定波长的能量，2，4-二羟基二苯甲酮能使聚合物在光的辐射下，排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程。
(4)使用耐光老化涂料在基层上进一步涂布，然后放入通风处固化毛竹集成材表面即可得到耐光老化涂层。
进一步，所述改性环氧树脂的制备包括以下步骤：
(1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并进行搅拌均匀，然后通入氮气并缓慢升温至105-110℃，使环氧树脂熔融并搅拌反应，调节pH得到中间产物；
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度105-110℃时使中间产物溶于有机溶剂，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度105-110℃反应6-7h，反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至65-70℃加入氨水中和pH后进行研磨，得到改性环氧树脂。
将环氧树脂和十二烷酸、三苯基膦进行混合，十二烷酸、三苯基膦与环氧树脂中的闭环状环氧官能团作用，削弱C-O键，使得碳原子带部分正电，得到的中间产物增加了与亲核试剂的结合能力，加强和基层的化学键作用，同时降低了固化交联密度，使得环氧树脂三维交联网络中存在着柔性较大的橡胶分子链，随着分子链增长，树脂复合物的力学强度和热稳定性提高，但是中间产物极性不强且易在水中团聚，需要进一步在橡胶分子链上接入十二氨基苯磺酸与丙烯酸，在提高极性使其更容易分散的同时能够增强树脂的附着力，不会存在结块、结皮、沉降、发热等不良状况，石墨烯与中间产物物理交联，分散在三维网状结构中，使交联密度提高，从而复合材料中的高分子链的分子运动受抑制，综合石墨烯自身性质，得到高耐水性高吸附性的改性环氧树脂。
进一步，所述步骤(2)中刷涂后的干燥条件为120-140℃下干燥30-40min，优选地，最佳条件为130℃下干燥35min。
进一步，所述改性树脂的制备步骤(1)的中间产物的pH为4-5。
进一步，所述改性树脂的制备步骤(2)中的有机溶剂为乙酸乙酯。
综合以上材料与步骤使得本发明制备的耐光老化涂层的抗光老化性能优异，且具有强的附着力，使其在长时间的户外使用过程中不易脱落。
有益效果：
(1)本发明利用环氧树脂制备改性环氧树脂，改善了环氧树脂耐水性差、韧性不好的问题，提高了涂层基底对基材的附着力问题。
(2)本发明不仅提高了耐光老化涂层的附着力问题，也提高耐光老化涂层的耐冲击性，在使用中涂层不易脱落，不容易被破坏，延长基材的使用寿命。
说明书附图
图1：空白对照组未老化、480h、960h老化过程中的傅立叶红外交换光谱图；
图2：空白对照组和实验组1在老化过程中的颜色变化。
具体实施方式
以下将结合实施例与附图对本发明进行详细说明：
本发明提供了一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层及其制备方法，但是在进行制备耐光老化涂层之前需要先制备改性环氧树脂，本发明制备的改性环氧树脂的原料按照表1的数据进行称取，具体的配比如表1所示：
表1：改性环氧树脂制备(单位：kg)
| 环氧树脂 | 十二烷酸 | 三苯基膦 | 十二氨基苯磺酸 | 丙烯酸 | 石墨烯 | |
| 实施例1 | 60 | 3 | 0.2 | 12 | 12 | 3 |
| 实施例2 | 40 | 2 | 0.1 | 10 | 10 | 1 |
| 实施例3 | 80 | 4 | 0.4 | 14 | 14 | 4 |
| 对比例1 | 60 | 0 | 0 | 12 | 12 | 3 |
| 对比例2 | 60 | 3 | 0.2 | 0 | 0 | 3 |
| 对比例3 | 60 | 3 | 0.2 | 12 | 12 | 0 |
按照表1称取原料制备改性环氧树脂，其中实施例1-3和对比例1-3的制备方法如下：
实施例1：改性环氧树脂制备一
(1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并在常温、160r/min下进行搅拌均匀，然后排出空气，通入氮气保护并缓慢升温至107℃，使环氧树脂熔融并于120r/min下搅拌反应，滴加0.1M的HCl溶液以调节pH为4.5时，得到中间产物；
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度107℃时使中间产物溶于乙酸乙酯，乙酸乙酯加入量刚好溶解中间产物即可，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度107℃反应6h，反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和pH至7左右后进行研磨，得到改性环氧树脂。
实施例2：改性环氧树脂制备二
(1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并在常温、160r/min下进行搅拌均匀，然后排出空气，通入氮气保护并缓慢升温至105℃，使环氧树脂熔融并于120r/min下搅拌反应，滴加0.1M的HCl溶液以调节pH为5时，得到中间产物；
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度105℃时使中间产物溶于乙酸乙酯，乙酸乙酯加入量刚好溶解中间产物即可，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度105℃反应6h。反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和pH至7左右后进行研磨，得到改性环氧树脂。
实施例3：改性环氧树脂制备三
(1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并在常温、160r/min下进行搅拌均匀，然后排出空气，通入氮气保护并缓慢升温至110℃，使环氧树脂熔融并于120r/min下搅拌反应，滴加0.1M的HCl溶液以调节pH为4时，得到中间产物；
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度110℃时使中间产物溶于乙酸乙酯，乙酸乙酯加入量刚好溶解中间产物即可，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度110℃反应6h。反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和pH至7左右后进行研磨，得到改性环氧树脂。
对比例1：改性环氧树脂制备
对比例1的步骤与实施例1的步骤相同，仅在步骤(1)中缺少十二烷酸和三苯基膦，步骤(2)与实施例1的步骤(2)相同，步骤(1)具体如下：
(1)称取环氧树脂在常温、160r/min下进行搅拌均匀，然后排尽空气，通入氮气保护并缓慢升温至107℃，使环氧树脂熔融并于120r/min下搅拌反应，滴加0.1M的HCl溶液以调节pH为4.5时，得到中间产物。
对比例2：改性环氧树脂制备
对比例2的步骤与实施例1的步骤相同，仅在步骤(2)中缺少十二氨基苯磺酸和丙烯酸，步骤(1)与实施例1的步骤(1)相同，步骤(2)具体如下：
(2)在温度107℃时使中间产物溶于乙酸乙酯，乙酸乙酯加入量刚好溶解中间产物即可，再加入石墨烯混合均匀，保持温度107℃反应6h。反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和pH至7左右后进行研磨，得到改性环氧树脂。
对比例3：改性环氧树脂制备
对比例3的步骤与实施例1的步骤相同，仅在步骤(2)中缺少石墨烯，步骤(2)具体如下：
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度107℃时使中间产物溶于乙酸乙酯，缓慢滴加混合溶液，保持温度107℃反应6h。反应完成后进行蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和pH至7左右后进行研磨，得到改性环氧树脂。
本发明制备的耐光老化涂料的原料按照表2的数据进行称取，具体的原料配比如表2所示：
表2：耐光老化涂料制备(单位：kg)
按照表2称取原料制备耐光老化涂层，其中实施例4-6和对比例5、6使用的改性环氧树脂来源于按照实施例1制备的改性环氧树脂，对比例4的改性环氧树脂直接使用廊坊万腾防腐材料有限公司购得的普通环氧树脂替代。
实施例4-6和对比例4-6的制备方法如下，其中实施例5、6的制备步骤与实施例4相同，仅原料的配比不同：
实施例4：耐光老化涂层的制备
(1)将毛竹集成材的表面打磨光滑后用大量去离子水和丙酮依次冲洗木材表面3次，冷风吹干备用，得到清洗后的毛竹集成材；
(2)混合3kg质量分数30％的氢氧化钠溶液、0.1kg的聚乙烯醇缩丁醛、0.15kg的乙烯基三甲氧基硅烷，刷涂在清洗后的毛竹集成材表面，然后在130℃下干燥35min后，取出再次刷涂、干燥，重复3次，毛竹集成材初步处理后表面形成耐光老化涂层的基层；
(3)称取改性环氧树脂、2，4-二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH570和40kg水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料；
(4)使用耐光老化涂料在基层上进行一次涂布，然后放入通风处固化毛竹集成材表面即可得到1μm的耐光老化涂层。
对比例4：耐光老化涂层的制备
本对比例中耐光老化涂层的制备方法与实施例4的方法相同，其区别仅在于步骤(3)改性环氧树脂改变为廊坊万腾防腐材料有限公司购得的普通环氧树脂，处理步骤和所用原料与实施例4均相同。
对比例5：耐光老化涂层的制备
本对比例中耐光老化涂层的制备方法与实施例4的方法相同，其区别仅在于步骤(3)缺少纳米氧化锌和茶多酚，其余处理步骤(1)、(2)、(4)和所用原料与实施例4均相同，具体步骤(3)如下：
(3)称取改性环氧树脂、2，4-二羟基二苯甲酮、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入硅烷偶联剂KH570和40kg水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料。
对比例6：耐光老化涂层的制备
本对比例中耐光老化涂层的制备方法与实施例4的方法相同，其区别仅在于缺少实施例4中的步骤(1)、(2)，具体步骤如下：
(1)称取改性环氧树脂、2，4-二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH570和40kg水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料；
(2)使用耐光老化涂料在基层上进行一次涂布，然后放入通风处固化毛竹集成材表面即可得到0.8μm的耐光老化涂层。
试验一：对涂层的耐老化性能的试验
对耐光老化涂层的性能测试；
1、样品选择：毛竹集成材购买自竹材加工企业，厚度为(1.0±0.2)cm选取80份有代表性、无缺陷的样板，每组10份。
2、制备方法：
(1)实验组：实验组1选用实施例4的制备方法制备带有耐光老化涂层的样板，改性环氧树脂选用实施例1备的改性环氧树脂；
(2)对比组：对比组1-3采用实施例4的耐光老化涂层制备方法在样板上进行制备涂层，改性环氧树脂分别选用对比例1-3制备的改性环氧树脂；
对比组4-6采用对比例4-6的耐光老化涂层制备方法在样板上进行制备涂层，对比组4采用普通的环氧树脂，对比组5、6采用实施例1制备的改性环氧树脂。
(3)空白对照组：不对样板进行处理。
3、具体实验方法：
耐光老化试验：采用紫外加速耐候实验机对实验组、对照组和空白对照组制备的样板进行加速老化，老化以24h为一个周期，一个周期分为三个阶段。第一阶段用280-320nm紫外线(辐照强度为：1.0W/m2)照射集成材8h，模仿自然环境中太阳光照使竹集成材降解的过程；第二阶段关闭紫外线灯管，喷淋8h，第三阶段关闭喷淋，冷凝循环8h。模仿自然环境中雨水以及夜间露水对竹集成材的冲刷，在分别老化240h、480h、720h、960h后取出试件进行相关性能测试。
(1)测定试样的颜色及色差值：有关参数计算公式为：
△L*＝L*－L*s
△a*＝a*－a*s
△b*＝b*－b*s
△E*＝[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
式中L*s，a*s，b*s：参比样品的L*，a*，b*值；
L*：明度，完全白的物体为100，完全黑的物体为0；
a*：米制红绿轴色品指数，正值越大表示颜色越偏向红色，负值越大表示颜色越偏向绿色；
b*：米制黄蓝轴色品指数，正值越大表示颜色越偏向黄色，负值越大表示颜色越偏向蓝色；
△L*：明度差，正值表示比对照样亮，负值表示比对照样暗；
△a*：a*的变化值，正值越大表示颜色越偏向红色，负值越大表示颜色越偏向绿色；
△b*：b*的变化值，正值越大表示颜色越偏向黄色，负值越大表示颜色越偏向蓝色；
△E*：色差，又称总体色差，数值越大表示被测物和对照样颜色差别越大。
(2)粗糙度测试：使用粗糙度仪直接对不同老化时间的试样表面进行测定，测定样品Ra值大小，测定方向为垂直于竹纤维方向，扫描长度6mm，取样长度2.5mm。
上述实验各重复三次，具体结果如表3所示：
表3
由表3和图分析可得：
1、通过测量试样表面的粗糙度变化情况可以反映试样在老化过程中表面成份流失的多少，粗糙度越大说明试样在光老化过程中流失得越多。结合图1的结果可知，这是因为在老化过程中木质素被紫外光照射发生了降解，苯环骨架被破坏，生成小分子化合物，最终被雨水冲刷带走形成沟壑。相对于木质素来说纤维素的光稳定性更好，木质素降解流失后，纤维素仍然能够保留。从而使得原本光滑的试件表面顺着竹纤维的方向出现条状的沟壑和凸起；
2、颜色变化主要考察色差△E的变化，值越大说明颜色变化越大，本实验将老化前的测量值作为基准。图2可以观察到空白对照组未涂饰的样品在老化过程中颜色逐渐变浅，而实验组1涂饰之后的样品在老化过程中颜色变化不大；
3、实验组1在240h、480h、720h、960h时的色差分别为0.9、1.0、2.2、2.8，粗糙度分别为2.7、2.8、3.4、3.7，粗糙度初始值为2.6。对比组1中的改性环氧树脂缺少十二烷基和三苯基膦，在240h、480h、720h、960h时的色差分别下降2.1、2.4、2.7、2.8，粗糙度分别为2.9、3.3、3.8、4.6，粗糙度初始值为2.5。改性树脂的环氧基团的C-O键很强，可与亲核试剂结合的能力不强，分子链难以发生运动；对比组2的的改性环氧树脂缺少十二氨基苯磺酸和丙烯酸，极性差，在涂层的后续制备过程中不易团聚的同时附着力也比实验组低，在240h、480h、720h、960h时的色差分别下降1.3、1.8、2.2、2.2，粗糙度分别为2.9、3.2、3.7、4.5，粗糙度初始值为2.6；
4、对比组3在240h、480h、720h、960h时的色差分别下降0.6、1.1、1.4、1.4，粗糙度分别为2.8、3.1、3.6、4.3，粗糙度初始值为2.5，对比组3的的改性环氧树脂缺少石墨烯，因此实验组1的交联密度高于对比组3，吸附性得以增强，对比组4在240h、480h、720h、960h时的色差分别下降3.4、3.6、4、4.3，粗糙度分别为3.0、3.5、4.4、5.0，粗糙度初始值为3.0。对比组4的改性环氧树脂换为环氧树脂，因此实验组1的涂层性能均优于对比组4。对比组6未进行涂料前对集成材表面的处理，集成材表面不光滑，耐光老化涂料对毛竹集成材的表面附着力差，因此实验组1的耐光老化粗糙度最低。可以说明本发明制备的耐光老化涂层附着力强，不易掉落。
试验二：涂层的性能测试
按照相关标准，对实验组和对照组的样板进行性能指标测试，并测量涂层厚度。按照《GB/T1720-1988》的规定，使用划格法进行测试附着力，按照《GB/T1733-93》的规定进行检测耐水性，按照《GB/T1732-2020》的规定进行检测耐冲击性，测试结果如表4所示：
表4
由表4分析可得：
1、从表4中的数据可以看出，本发明实验组1的涂层对底材的附着力显著优于对比组1-5，附着力达到0级，而如果改变了上述改性环氧树脂的合成原料，如对比组1-3即使按照与本发明相同的涂料配方进行涂料的制备，再涂覆于毛竹基材上，得到的涂层的附着力也会较差。原因在于对比组1未加入十二烷酸与三苯基膦，环氧树脂三维交联网络中柔性较大的橡胶分子链几乎没有，则树脂复合物的力学强度和热稳定性比实验组1差，对比组2的环氧树脂的橡胶分子链上没有接入十二氨基苯磺酸与丙烯酸，环氧树脂不容易分散，树脂的附着力下降，对比组3未加入石墨烯与环氧树脂进行物理交联，与基材产生的物理相互作用力减少，因此使用本发明公开的改性环氧树脂作为基体树脂可大大提高涂料对于底材的附着力；
2、而如果将普通的环氧树脂直接添加到体系中，涂料涂膜部分区域会出现附着力较差的情况，对比组4的附着力等级为2级，涂层出现鼓泡，不耐冲击。对比组6未在涂覆前对毛竹进行处理，涂料的附着能力减小，而实验组1添加改性树脂的涂料的涂层附着力没有出现任何问题，所有性能均为最佳，可以说明本发明制备的耐光老化涂层附着力强，耐冲击性能强，大大延缓了毛竹集成材的光老化问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (9)
1.一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，包括以下原料：
15-17质量份耐光老化涂料、2-5质量份的质量分数为30％的氢氧化钠溶液、0.05-0.14质量份聚乙烯醇缩丁醛、0.1-0.2质量份乙烯基三甲氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，所述耐光老化涂料包括以下原料：60-70质量份改性环氧树脂、0.2-0.7质量份纳米氧化锌粉末、1-3质量份2，4-二羟基二苯甲酮、3-5质量份茶多酚、0.5-2.1质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3-8质量份聚乙二醇、6-12质量份2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、0.7-1.2质量份聚醚硅氧烷、0.1-0.6质量份纤维素醚、1-5质量份硅烷偶联剂KH570。
3.根据权利要求1所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层，其特征在于，所述改性环氧树脂包括以下原料：40-80质量份的环氧树脂、2-4质量份十二烷酸、0.1-0.4质量份三苯基膦、10-14质量份十二氨基苯磺酸、10-14质量份丙烯酸、1-4质量份的石墨烯。
4.一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述耐光老化涂层的制备步骤为：
(1)将毛竹集成材的表面打磨光滑后依次冲洗木材表面2-3次，冷风吹干备用，得到清洗后的毛竹集成材；
(2)混合质量分数30％的氢氧化钠溶液、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，刷涂在清洗后的毛竹集成材表面，然后在120-140℃下干燥30-40min后，取出再次刷涂、干燥，刷涂-干燥过程重复2-3次，毛竹集成材初步处理后表面形成耐光老化涂层的基层；
(3)称取改性环氧树脂、2，4-二羟基二苯甲酮、茶多酚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、聚醚硅氧烷、纤维素醚进行混合，再加入纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH570和水放入研磨机中充分研磨，制得耐光老化涂料；
(4)使用耐光老化涂料在基层上进一步涂布，然后放入通风处固化毛竹集成材表面即可得到耐光老化涂层。
5.根据权利要求4所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述改性环氧树脂的制备包括以下步骤：
(1)称取环氧树脂、十二烷酸和三苯基膦混合并进行搅拌均匀，然后通入氮气并缓慢升温至105-110℃，使环氧树脂熔融并搅拌反应，调节pH得到中间产物；
(2)将十二氨基苯磺酸与丙烯酸进行混合制得混合溶液；在温度105-110℃时使中间产物溶于有机溶剂，再加入石墨烯混合均匀，然后缓慢滴加混合溶液，保持温度105-110℃反应6-7h，反应完成后进行蒸馏，待温度降至65-70℃中和pH后进行研磨，得到改性环氧树脂。
6.根据权利要求4所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述耐光老化涂层制备步骤(1)中一次清洗过程为先用丙酮冲洗毛竹集成材表面，再用去离子水冲洗。
7.根据权利要求4所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述耐光老化涂层制备步骤(2)中刷涂后的干燥条件为120-140℃下干燥30-40min。
8.根据权利要求5所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述改性树脂的制备步骤(1)的中间产物的pH为4-5。
9.根据权利要求5所述的一种用于毛竹集成材的耐光老化涂层的制备方法，其特征在于，所述改性树脂的制备步骤(2)中的有机溶剂为乙酸乙酯。
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2022
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